Diseño de un túnel de viento anecoico para el Campus Sur de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM)

Abstract

En este proyecto de grado se plantea el estudio y diseño de un túnel de viento anecoico para una posible implementación en un recinto del Campus Sur de la UPM. El túnel de viento a diseñar tiene como fin la realización de experimentos para poder entender l relación existente ente determinados componentes estructurales y las fuerzas aerodinámicas que se producen en ellos. En concreto, al tratarse de un túnel de viento anecoico, serviría para estudiar los mecanismos de generación de ruido aerodinámico y de reducción del mismo. El túnel de viento diseñado trabaja con números de Reynolds en régimen subcrítico y números de Mach bajos, es decir, a velocidades subsónicas. Debido a las limitaciones en las dimensiones del lugar donde se construiría, el túnel de viento es de circuito abierto. Está compuesto por diferentes secciones: la cámara anecoica (la limitación de altura del recinto conlleva tener unas cuñas de menor tamaño con respecto a lo pretendido y, por tanto, una mayor frecuencia de corte), la sección de test abierta (en este lugar, el flujo se encuentra en estado laminar y a una velocidad máxima de 40 m/s), el contracto, la cámara de estabilización (a su vez, cuenta con un honeycomb y varias pantallas), la sección de esquina, una serie de conductos, el silenciador disipativo y, para finalizar, el ventilador, el cual se encuentra en el interior de un cerramiento con aislamiento acústico. El recorrido del flujo de aire empieza por el ventilador, que lo impulsa introduciéndolo en un conducto donde se encuentra el silenciador, encargado de atenuar el nivel de ruido. Posteriormente, el aire pasa por la sección de esquina, que consta de unos deflectores que direccionan el flujo hacia la cámara de estabilización, donde el objetivo del honeycomn y de las pantallas es reducir el nivel de turbulencias. Una vez el flujo de aire sale de dicho componente, se introduce en el contractor, que produce un aumento de su velocidad mediante un cambio de su sección. A su salida, el flujo de aire se introduce en la sección de test, en la que estará colocado el objeto del cual se quieren realizar las mediciones. Una vez se ha realizado el diseño geométrico de las secciones comentadas, se calculan las caídas de presión que se producen en cada uno de los componentes. A partir de dicho resultado, se obtiene el valor del caudal, la potencia o la variación de presión que necesitará el ventilador y, en función de ello, se escoge un modelo determinado que cumpla con los requisitos. Adicionalmente, se calcula el nivel de ruido emitido por el ventilador que llegará a la sección de test, asegurando así que éste es o suficientemente bajo como para que el túnel de viento anecoico funciones correctamente. Se proporciona el presupuesto del diseño presentado, incluyendo tanto obra civil como equipamiento, así como los planos en detalle de cada elementos del túnel de viento , con el objetivo de facilitar la futura ejecución del proyecto.